На базі рівнянь гідродинаміки та теорії пружності побудовано фізико-математичну модель для опису процесу поширювання пульсових хвиль у кровоносних судинах. У межах лінійної теорії проаналізовано основні закономірності даного процесу. Одержано аналітичні співвідношення, які пов'язують швидкість поширювання плоских хвиль тиску і параметри рідини та тонкостінної оболонки у незбуреному стані. На підставі одержаних результатів проаналізовано природу суттєвих розбіжностей між хвильовими процесами в еластичних судинах та абсолютно жорстких трубах.

Індекс рубрикатора НБУВ: Р410.1-431 + Е70*732.12*114

Рубрики:

Хвороби серця

Біологія людини

Шифр НБУВ: Ж26810 Пошук видання у каталогах НБУВ 

Запропоновано математичну модель для виявлення пошкоджень у мехатронних системах. Модель системи включає електричну, механічну підсистеми та підсистему взаємозв'язку між ними. Алгоритм діагностування, який використовують для електричних схем, розширений на мехатронні системи. Для підтвердження ефективності запропонованої моделі проведено тестування одноланкового маніпулятора (маніпуляційного модуля).

Зміна температурного поля впливає на робочі характеристики мехатронічних систем. Системи електричного приводу є найбільш важливими джерелами теплової емісії всередині пристрою. Висвітлено проблеми моделювання й ідентифікації змін температурного поля в електродвигуні. Розглянуто метод ідентифікації, який базується на спільному використанні вейвлет-перетворення та нечіткої логіки. Проаналізовано основні принципи розроблених вимірювальних систем для проведення температурних вимірювань параметрів електродвигунів.

Представлено метод виявлення несправностей в динамічних мехатронних (лінійних) системах. Вказано на відмінність діагностики електронних кіл і мехатронних систем. Модель системи включає електричний/електронний, механічний блоки та блок взаємозв'язку. Алгоритм діагностики, який використовувався для електронних схем, розширений на мехатронні системи. Динамічні процеси в електричній частині мехатронної системи описуються модифікованими вузловими рівняннями. Для опису механічної частини використовується рівняння стану. Відмінності застосування методики діагностики стосуються великого розкиду постійних часу та різного рівня шумів в електричних/електронних і механічних частинах мехатронної системи. Для мехатронних систем характерною ознакою є їх часова розрідженість або час очікування. Тоді значна частина підсистеми є бездіяльною протягом суттєвого проміжку часу. Запропоновано динамічний розклад рівнянь мехатронної системи. Проблема різних шумових рівнів електричних и механічних блоків розв'язана за допомогою інтегральної чутливості і техніки регуляризації з різними коефіцієнтами регуляризації. Для підтвердження ефективності методу проведено тестування маніпулятора руки робота. М'які відхилення від -28 % до +15 % були зафіксовані в моделі маніпулятора руки робота із задовільною точністю 4 %.

Розглянуто особливості параметричної ідентифікації ARC-кіл у частотній області за результатами вимірювання вузлових потенціалів. Для розв'язування проблеми неоднозначних груп запропоновано використовувати тестування в доступних і частково доступних вузлах кола. Запропонований алгоритм, який враховує під'єднання на кожному етапі тестування пасивних тестових елементів, дає можливість виключити вплив неоднозначних груп елементів і однозначно визначити параметри елементів за виміряними вузловими потенціалами. Описано методику та результати параметричної ідентифікації ARC-фільтра нижніх частот за виміряними амплітудами та фазами вузлових потенціалів.

Встановлено основні джерела похибок програм визначення коефіцієнта гармонік (КГ) для звичайної та подвійної точності розрахунку. Проаналізовано похибки заокруглення, пов'язані зі знаходженням тригонометричних функцій стандартними програмами, похибки розрахунку КГ гармонійного сигналу, на який накладено постійний складник, похибки розрахунку КГ від кількості дискретних відліків на періоді сигналу, похибки квантування за рівнем, величина яких залежить від розрядності аналогово-цифрового перетворювача. Шляхом моделювання визначено величину порогу чутливості за КГ.

Наведено результати досліджень особливостей ручного керування вертикальними злетом, утримуванням на заданій висоті та приземленням безпілотного квадрокоптера за двопозиційного керування з урахуванням опору повітря. Він може дискретно змінювати силу тяги та змінювати моменти часу, у які повинні відбуватися ці зміни. Вхідною інформацією є значення часу польоту квадрокоптера. Проаналізовано в які моменти часу необхідно перемикати силу тяги двигунів для оптимального виведення квадрокоптера на заданий режим.

Побудовано та досліджено математичну модель безпілотного квадрокоптера у польоті з урахуванням динамічних властивостей електродвигунів. Модель подано системою диференційних рівнянь 16-го порядку у формі Коші. Висота польоту безпілотного квадрокоптера, величини кутів тангажу, крену, рискання та зміни їх у часі задаються у процесі моделювання. Розглянуто спосіб пропорційно-диференціального (ПД) керування для стабілізації безпілотного квадрокоптера у польоті й оптимального виведення його на заданий режим. За допомогою ПД-регулятора можна задавати прирости сили тяги чотирьох електродвигунів-гвинтів, знак приростів і моменти часу, у які повинні відбуватися всі ці зміни. Процес стабілізації та керованості безпілотного квадрокоптера у польоті продемонстровано на прикладі автоматичного виконання фігури простого пілотажу - горизонтальної вісімки - як із правим, так і з лівим поворотами.

Наведено результати досліджень впливу величини часової затримки у мікроконтролері між моментами подачі вхідної інформації про положення безпілотного квадрокоптера в просторі та видачею обчисленої напруги на чотири електродвигуни для оптимального виведення безпілотного квадрокоптера на задану траєкторію польоту з урахуванням нелінійності характеристик електродвигунів. Математичну модель безпілотного квадрокоптера надано системою диференційних рівнянь у формі Коші 16-го порядку. Вхідною інформацією є значення висоти польоту квадрокоптера, значення кутів тангажу, крену, рискання та зміни їх у часі. Пропорційно-диференціальний регулятор, який змінює силу тяги гвинтів, задаючи напруги чотирьох електродвигунів, реалізовано на мікроконтролері. Розглянуто тестовий приклад автоматичного виконання фігури простого пілотажу - горизонтальної вісімки з правим і з лівим поворотами та вертикальними злетом і приземленням.

Наведено результати досліджень математичної моделі безпілотного квадрокоптера у польоті з урахуванням особливостей сенсорів: висотоміра, 3-осьового гіроскопа, 3-осьового акселерометра, 3-осьового магнітометра. Математичну модель безпілотного квадрокоптера надано системою диференційних рівнянь Коші 16-го порядку. Вхідною інформацією є значення висоти польоту безпілотного квадрокоптера, кутів тангажу, крену, рискання та зміни їх у часі. Розглянуто спосіб пропорційно-диференціального (ПД) керування для стабілізації польоту безпілотного квадрокоптера, а за необхідності й оптимального виведення його на заданий режим. ПД-регулятор змінює прирости сили тяги чотирьох електродвигунів-гвинтів, знак приростів і моменти часу, в які повинні відбуватися всі ці зміни. Запропоновану методику керування безпілотним квадрокоптером перевірено на прикладі автоматичного виконання фігури простого пілотажу - горизонтальної вісімки - як із правим, так і з лівим поворотами.

Обгрунтовано необхідність аналізу та моделювання процесів злету безпілотного квадрокоптера з похилої площини та його приземлення на неї. За допомогою розроблених математичних моделей для опису процесу злету і приземлення проведено числовий експеримент. За результатами аналізу одержаних даних вказано на особливості впливу ухилу місця старту - приземлення безпілотного квадрокоптера на процес його виходу до заданої точки маршруту.

Шляхом математичного моделювання досліджено особливості процесу аварійного приземлення безпілотного квадрокоптера. Запропоновано методику приземлення безпілотного квадрокоптера у випадку виходу з ладу однієї з чотирьох пар електродвигун-гвинт. Основою цієї методики є застосування ефекту парашутування. Парашутування досягається шляхом примусового вимкнення живлення електродвигуна, який розміщається на протилежному кінці тієї самої траверси, що і несправний електродвигун. У результаті вертикальна швидкість безпілотного квадрокоптера в момент приземлення суттєво зменшується та наближається до порівняно безпечного значення.

Шляхом математичного моделювання досліджено особливості процесу аварійного приземлення безпілотного квадрокоптера. Запропоновано методику приземлення безпілотного квадрокоптера у випадку виходу з ладу однієї з чотирьох пар електродвигун - гвинт. Основою цієї методики є застосування ефекту парашутування. Парашутування досягається шляхом примусового вимкнення живлення електродвигуна, який розміщається на протилежному кінці тієї самої траверси, що і несправний електродвигун. В результаті вертикальна швидкість безпілотного квадрокоптера в момент приземлення суттєво зменшується і наближається до порівняно безпечного значення.